淺談高檔住宅小區FTTH布線設計

文｜遼寧省建筑設計研究院 陳紫光 趙博宇

近年來，隨著網絡的快速發展，視頻業務的迅猛提升，在線視頻的點播已經對傳統電視行業形成了沖擊，現有的ADSL技術難以滿足高帶寬的需要，于是對互聯網建設提出了新的要求。

目前，住宅小區主要寬帶接入方式采用FTTB，即光纖到住宅，是一種基于優化光纖網絡技術的寬帶接入方式，采用光纖到樓，網線入戶的方式實現用戶的寬帶接入。FTTB方式的優點在于：每戶可獨享雙向均衡10M帶寬，完全可以滿足用戶對寬帶的需求。但是就目前來看，FTTB技術需要大量銅纜敷設于配線架與用戶之間，施工中面臨布線較為繁瑣、信號衰減、干擾等問題。針對目前國家工信部提出的三網融合，FTTB在技術實現的層面上也顯得捉襟見肘。

接入技術在多次更新換代后，能提供更大的帶寬，同時也增強了網絡對數據格式、速率、波長和協議的透明性，降低了對環境和供電條件的要求，簡化了網絡的維護和安裝，并且降低了其安裝成本。

無源光網絡（PON）技術是目前實現FTTH的最主要的技術方式，PON系統組成包括FTTH光線路終端（OLT）、分配網（DN）、FTTH光網絡終端（ONU/ONT）三大部分。

PON技術采用了點到多點的拓撲結構，OLT發出的下行光信號通過一根光纖經由無源光分路器分路廣播給各ONU/ONT，xPON的拓撲結構如圖1所示。目前，已經在網上應用或處于實驗階段的PON技術有多種，不同的數據鏈路層技術和物理層PON技術結合形成了不同的PON技術，例如ATM+PON形成了APON，Ethernet+PON形成了EPON，ATM/GEM+PON形成了GPON，這是各種PON技術之間的最大區別。但無論對哪一種P0N技術而言，均具有以下技術優勢：

（1）DN由無源光器件組成，OLT和ONU/ONT之間沒有昂貴的有源電子設備。

（2）可以靈活地組成樹型、星型、總線型等拓撲結構。典型的拓撲結構為樹型，為各ONU/ONT共享OLT和ODN之間的光纖，可以大大節省光纖資源。

（3）上下行可以采用不同的方式，上行采用TDM方式，下行采用TDMA方式。

（4）上下行傳輸方式可以是單纖雙向或雙纖雙向兩種，在實現過程中，運營商可以依據自身光纖資源情況靈活選用。

（5）在采用單纖雙向方式的PON系統中，上下行可以采用不同的波長，下行使用1490nm波長，上行使用1310nm波長，如果提供CATV業務則使用1550nm波長，便于業務的管理。

（6）業務透明性好，理論上可適用于任何制式和速率的信號。由于在接入層的傳送過程中不經過光電信號的轉換，不受傳輸速率的限制，接入帶寬可以無限大。

PON的主要缺點是一次性投入成本較高。其主要原因是局端光線路終端OLT昂貴，光纖和分路器等無源基礎設施又必須一次到位，這樣當用戶數較少或用戶分布超過某一限定距離時，單用戶成本很高。另外，其樹型分支拓撲結構使用戶不具備保護功能或保護功能成本較高，對用戶的大規模發展也帶來一些影響。盡管PON技術尚存在一些不足，但從國內FTTH的實現方式及經驗看，無源光網絡（PON）技術是目前實現FTTH的主要技術方式，尤其是EPON技術更被視為實現FTTH的最理想技術方案。

在了解了FTTH的概念和組成形式以后，筆者結合實際工程來介紹一下FTTH在實際工程中的布線應用。在某市的高檔住宅的弱電設計中，甲方明確提出了FTTH方式的寬帶接入，下面筆者著重介紹一下該小區的布線設計。

該小區的工程概況：由10棟高層建筑組成，最高33層，每棟高層一梯兩戶，每戶的面積最小為70m2，最大面積為155m2，對于該住戶比較密集的小區采用FTTH方式是最合適的，即光纖直接入戶，可開展語音+數據+IPTV業務，初步實現三網合一。

數據語音我們采用分層分光的模式進行設計，在地下弱電間設置總光纖分配箱，使用冷接或者熱熔將分支光纜中的芯數分配到各個樓層光分路器箱。光分路器箱使用光分路器進行分光，使用冷接或者熱熔將各用戶皮線進行分離，最后我們采用皮線光纜送至各住戶家庭綜合接入箱的ONU單元中。

圖1 xPON拓撲結構

在針對甲方的設計要求，我們在ONU單元的配置上，將保證每個用戶擁有3個網絡接口、4個電話接口。接口均采用放射式連接，便于管理維護。

每八層設置一個光分路器箱，在管井內敷設，利用箱內的光分路器將主干光纖分成16路，分配至每戶ONU單元。光分路器箱大小為500（高）×500（寬）×120（深），明裝在管井墻上，相對于FTTB方案，在管井中減少了網路布線箱、電話分線箱等設備，極大地釋放了高層電氣管井中的空間，更有利于其他電氣設備的布置與擺放，使得設備能更好地散熱，有效地減小了電氣火災發生的隱患。

在線路設計上由光分路器箱到每戶終端的ONU中采用皮線光纜進行連接，在樓板中我們可以預埋管徑為20mm的PVC管作為入戶管線，相對FTTB方案，此方案大大減少了樓板管線大量交叉帶來的困難，同時也降低了施工成本。語音的主干線路也由光纖取代大對數電纜，垂直干線的線槽尺寸也相應減少。

FTTH作為一項新的技術，目前還面臨著多項挑戰，建設成本、政策制約等因素嚴重阻礙了產業的發展。建設成本較高被認為是影響FTTH大規模商用的一大因素，但是從技術層面的角度來看，光纖到戶不僅能提供更大的通信帶寬，并且能保證多個運營商通過一根光纖平等接入到戶，這既可以讓用戶擁有真正自主選擇網絡運營商的權力，也可以避免重復建設所造成的資源浪費。因此，發展光纖到戶已是大勢所趨。